Novel UV-induced photografting process for preparing poly(tetrafluoroethylene)-based proton-conducting membranes

紫外線照射によるPTFEをベースにしたプロトン伝導性高分子膜の創製

浅野 雅春; Chen, J.; 前川 康成; 坂村 高洋*; 久保田 仁*; 吉田 勝

Asano, Masaharu; Chen, J.; Maekawa, Yasunari; Sakamura, Takahiro*; Kubota, Hitoshi*; Yoshida, Masaru

紫外線グラフト重合及びスルホン化技術を併用することによるPTFEをベースにしたプロトン伝導性電解質膜を開発した。紫外線照射によりスチレンモノマーをPTFEフィルム内部まで均一にグラフトさせることができた。得た電解質膜を評価したところ、低グラフト率(10%)にもかかわらず、ナフィオンと同程度のプロトン伝導性を持つ電解質膜であることがわかった。また、紫外線照射法はPTFEフィルムに与える損傷が少ないため、従来の放射線法に比べてより高強度な電解質膜を得ることができた。

A novel process comprising UV-induced photografting of styrene into polytetrafluoroethylene (PTFE) films and subsequent sulfonation has been developed for preparing proton-conducting membranes. The significance of this process is that the polystyrene can graft throughout the PTFE films. Even through the degree of grafting was lower than 10 %, the proton conductivity of the newly prepared membranes can reach a value similar to Nafion. In comparison with -ray radiation grafting, UV photografting is less damaging to the membranes because significant degradation of the PTFE main chains can be avoided.